中国海洋大学《精细化工仪表与自动化》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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中国海洋大学《精细化工仪表与自动化》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在一定条件下，可逆反应 X(g) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)，若 X、Y、Z 起始浓度分别为 c₁、c₂、c₃（均不为 0），当达到平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不合理的是？（ ）
A. c₁ : c₂ = 1 : 3
B. 平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 3 : 2
C. X 和 Y 的转化率相等
D. c₁的取值范围为 0 < c₁ < 0.14mol/L

2、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈？（ ）
A. 中性
B. 酸性
C. 碱性
D. 无法确定

3、在一定条件下，将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体混合于固定容积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)。2 min 末该反应达到平衡，生成 0.8 mol D，并测得 C 的浓度为 0.2 mol/L。下列判断错误的是（ ）
A. x = 1 B. B 的转化率为 80%
C. 2 min 内 A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min)
D. 平衡时 A 的浓度为 0.9 mol/L

4、在一定温度下，向密闭容器中充入 2 mol SO₂和 1 mol O₂，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，达到平衡时，若再向容器中通入 1 mol SO₂、1 mol O₂和 1 mol SO₃，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

5、在 25℃时，某溶液中 c(H⁺) = 1×10⁻⁴ mol/L，则该溶液的 pH 为（ ）
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

6、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)达到平衡的标志是（ ）
A. A、B、C 的浓度相等 B. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol C
C. A、B、C 的分子数之比为 1 : 2 : 3 D. 容器内压强不再变化

7、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 2mol A 和 1mol B ，发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，容器内压强为起始时的 80% ，则 A 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

8、在 0.1 mol/L 的 NaHCO₃溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻)
C. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + 2c(CO₃²⁻)

9、已知反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH < 0，下列说法正确的是？（ ）
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
C. 加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率
D. 当 SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为 2 : 1 : 2 时，反应达到平衡状态

10、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 1 mol/(L·s)，v(B) = 0.5 mol/(L·s)，v(C) = 1.5 mol/(L·s)，v(D) = 2 mol/(L·s)，则反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

11、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈？（ ）
A. 中性
B. 碱性
C. 酸性
D. 无法确定

12、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹³ mol/L，则该溶液的 pH 可能是（ ）
A. 1 B. 6 C. 7 D. 13

13、某原电池总反应的离子方程式为 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺，能实现该反应的原电池是？（ ）
A. 正极为铜，负极为铁，电解质溶液为 FeCl₃溶液
B. 正极为碳，负极为铁，电解质溶液为 Fe(NO₃)₃溶液
C. 正极为铁，负极为锌，电解质溶液为 Fe₂(SO₄)₃溶液
D. 正极为银，负极为铁，电解质溶液为 CuSO₄溶液

14、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，溶液的 pH（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

15、在一定温度下，将 3mol A 气体和 1mol B 气体通入一容积可变的密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) ，反应达到平衡时，测得 A 的转化率为 50% ，此时容器内的压强与起始时的压强之比为 6 : 5 ，则 x 的值为？（ ）
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）进行实验探究化学反应的热效应。选取氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、镁与盐酸的反应等，使用温度计测量反应前后的温度变化，分析反应是吸热还是放热，研究化学反应中能量转化的规律及影响因素，思考如何利用化学反应的热效应解决实际问题。

2、（本题5分）设计实验探究原电池的构成条件和工作原理。选择不同的电极材料和电解质溶液，组装多个原电池装置，通过测量电流或电压等数据来判断原电池是否成功工作，分析实验结果得出原电池的构成要素和工作机制，并阐述如何提高原电池的输出性能。

3、（本题5分）策划实验探究不同的氧化还原电位对电化学反应速率和电流效率的影响。搭建电化学体系，调节氧化还原电位，测量反应过程中的电流、电量等参数，分析电位对电化学反应性能的调控机制。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）阐述纳米材料的特性及其化学制备方法。

2、（本题5分）分析表面活性剂的结构特点和作用原理。

3、（本题5分）从反应机制和应用领域的角度，论述亲电加成反应和亲核加成反应。

4、（本题5分）分析无机化学中主族元素氢化物的酸碱性变化规律。

5、（本题5分）论述物理化学中胶体的电动现象及应用。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某一弱酸 HA 的浓度为 0.08 mol/L，电离度为 1.25%，计算该弱酸的电离常数 Ka。

2、（本题10分）论述化学中的分光光度计工作原理及在定量分析中的应用。

3、（本题10分）以某一具体的有机合成方法（如格氏试剂法、Wittig 反应）为例，论述其反应条件和应用范围。

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